四、非金属及其化合物专项训练-2027届高三化学一轮复习

**基本信息** 聚焦非金属元素化合物性质、转化及应用，通过基础概念辨析、实验探究与工业流程题，系统构建“性质-转化-应用”逻辑链，渗透化学观念与科学探究素养。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念|1题|物质分类判断|无机非金属材料与有机/金属材料的区分| |性质转化|3题（氮、硫、氯）|反应方程式正误判断|元素价态变化与物质氧化性/还原性的关联| |实验探究|4题（卤族、BrCl循环等）|实验方案分析与现象结论判断|实验原理、操作规范与误差分析的逻辑| |工业流程|3题（碳酸铈、氮化钙等制备）|流程步骤与反应原理分析|原料预处理-分离提纯-产物获取的转化关系| |综合计算|3题（有效氯、产率等）|化学方程式计算与守恒应用|元素守恒与氧化还原电子转移的定量关系|

高中化学 非金属及其化合物 1.下列爱国主义教育基地的藏品中，主要成分属于无机非金属材料的是( ) A.劳动英雄模范碑（南梁革命纪念馆藏） B.红军党员登记表（红军长征胜利纪念馆藏） C.陕甘红军兵工厂铁工具（甘肃省博物馆藏） D.谢觉哉使用过的皮箱（八路军兰州办事处纪念馆藏） 2.氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是( ) A.实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：（稀） B.工业制硝酸过程中的物质转化： C.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应： D.实验室制备少量的原理： 3.硫及其化合物的部分转化关系如图，已知分子的8个硫原子以单键相连接构成环状结构。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是( ) A.反应①的化学方程式为： B.反应②的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1：2 C.和做漂白实验，均可使品红溶液永久褪色 D.分子中含S—S键的数目为 4.硝酸厂烟气中大量氮氧化物（）排放到空气中会污染空气，用还原法可以将转化为无害物质。常温下，将与的混合气体通入与的混合溶液中，转化过程如图所示。下列说法错误的是( ) A.由反应Ⅰ知，氧化性： B.反应过程中有非极性键的断裂和形成 C.反应一段时间后，溶液的酸性增强 D.理论上，反应Ⅱ每转化46 g ，转移4 mol电子 5.碳酸铈可用于制备稀土发光材料。实验室以二氧化铈（）废渣为原料制备的流程如下： 已知：被有机萃取剂（简称HA）萃取的原理可表示为。下列说法错误的是( ) A.“酸浸”时，温度不宜过高 B.“萃取”时，选用的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯 C.“反萃取”时，为了提高的反萃取率，应一次性加入大量的稀硝酸 D.“沉淀”时，反应的离子方程式为 6.探究卤族元素单质及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是( ) 选项 实验方案 现象 结论 A 往碘的溶液中加入等体积浓KI溶液，振荡 分层，下层由紫红色变为浅粉红色，上层呈棕黄色 碘在浓KI溶液中的溶解能力大于在中的溶解能力 B 用玻璃棒蘸取次氯酸钠溶液点在pH试纸上 试纸变白 次氯酸钠溶液呈中性 C 向2 mL0.1 溶液中先滴加4滴0.1 KCl溶液，再滴加4滴0.1 KI溶液 先产生白色沉淀，再产生黄色沉淀 AgCl转化为AgI，AgI溶解度小于AgCl溶解度 D 取两份新制氯水，分别滴加溶液和淀粉-KI溶液 前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色 氯气与水的反应存在限度 7.冬季燃煤排放的大量活性溴化合物BrCl能通过光解释放溴自由基和氯自由基，从而影响大气中自由基（OH、）的浓度，其循环原理如图所示。下列说法错误的是( ) A.的排放会造成酸雨的形成 B.向燃煤中添加石灰石有利于实现“碳达峰、碳中和” C.通过上述循环，大气中OH自由基的浓度升高 D.BrCl的排放会造成臭氧含量减小 8.氮化钙（）是一种重要试剂，常温下为棕色固体，在空气中会被氧化，遇水强烈水解，产生刺激性气味。实验室利用如图所示装置（部分装置可重复使用），通过Ca与反应制备，下列说法正确的是( ) A.按气流方向，装置的连接顺序是甲→丁→乙→丙 B.装置甲中每生成2.24 L ，转移数为0.3 C.装置丙的作用是液封，防止外界空气进入 D.装置丁中盛装的试剂可替换为浓硫酸 9.高纯单晶硅是重要的半导体材料，在各种集成电路、芯片和CPU的制作中有不可替代的作用。实验室中模拟制备高纯硅的装置如图所示（夹持装置略去），下列说法错误的是( ) 已知：电负性：，的沸点为，熔点为，在空气中易自燃，遇水会剧烈反应。 A.实验过程中，加热石英管前应先对进行验纯 B.实验开始时，排尽装置中的空气是为了防止自燃和水解 C.尾气通入NaOH溶液中，发生反应的化学方程式为 D.为提高装置Ⅳ中的利用率，装置Ⅲ应使用冷水浴 10.（双选）实验室探究与溶液反应原理的装置如图，实验中Y装置产生白色沉淀。下列说法错误的是( ) A.滴加浓硫酸之前应进行的操作是打开弹簧夹，通入一段时间 B.Y中产生的白色沉淀是和 C.在X装置中浓硫酸不体现氧化性 D.若将换成氨水，Y中不能产生白色沉淀 11.煤燃烧排放的烟气含有和，是大气的重要污染源之一、用溶液对模拟烟气[]同时进行脱硝脱硫，分别生成、。NO、脱除率与时间关系如图所示，下列说法不正确的是( ) A.脱除率高于NO的原因可能是在水中的溶解度大于NO B.碱性环境下脱除NO的反应： C.随着脱除反应的进行，吸收剂溶液的浓度增大 D.依据图中信息，在80 min时，吸收液中 12.碳和硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用。 （1）高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上制备高纯硅通常第一步是利用石英砂和焦炭在电弧炉中制粗硅，则该反应的化学方程式是_____________________________。 （2）某同学为了验证碳酸和硅酸两种酸的相对强弱，用如图所示装置进行实验。（夹持仪器已略去，气密性已检验） 回答下列问题： ①仪器a的名称：_________________。 ②打开弹簧夹1，关闭弹簧夹2，旋开仪器a的活塞滴加盐酸。一段时间后，A中现象是_______________________________，原因是_______________________________。 ③关闭弹簧夹1，打开弹簧夹2，D中出现白色胶状沉淀，X是___________（填化学式），D中发生反应的化学方程式是_______________________________________。 13.氯及其化合物 和是重要的消毒剂，研究其制备过程具有重要的价值。 Ⅰ.利用制备，在水溶液中发生反应： 相关反应机理如下（其中由NaCl提供）。 （1）下列说法不正确的是_______（填序号）。 A.反应消耗2 mol ，需要投入2 mol NaCl B.②中反应为 C.①、②和③均为氧化还原反应 （2）写出反应①的离子方程式：___________________________________________。 （3）商业上常用“有效氯”来说明消毒剂的消毒能力。“有效氯”是指一定质量的这种消毒剂与多少质量的氯气的氧化能力相当，其数值可以用此时氯气的质量对消毒剂质量的百分比来表示。二氧化氯（）的有效氯为_______%。 Ⅱ.亚氯酸钠（）是一种高效的漂白剂和氧化剂。制备亚氯酸钠的流程如图： （4）反应Ⅰ阶段，参加反应的和的物质的量之比为___________；反应Ⅱ的氧化产物为_____________。 14.黄铜矿的主要成分是（硫元素一2价，铁元素+2价）。实验室用黄铜矿为原料制取单质铜和铁红（）的流程如图： 已知：； （1）实验室制氯气的化学方程式为_____________________________。 （2）和有毒，会造成大气污染。 ①已知和混合可以得到单质硫。为使和恰好完全转化为硫，二者体积（标准状况）比应为___________________。 为检验某尾气中是否含有、、CO三种气体，实验小组同学用如下装置设计实验。 选择上述装置（可以重复），按照气流方向其连接顺序为A→_________（填序号）。 （3）具有强氧化性，可与浓盐酸反应制取氯气。 ①上述反应化学方程式为___________________________________；由PbO与次氯酸钠溶液反应可制得，反应的离子方程式为_____________________________。 ②是纺织工业中常用的漂白剂，可作漂白布匹后的“脱氯剂”。在溶液中被氧化成，则该反应的化学方程式为_________________________。 ③本实验存在的一个缺陷是___________________。 （4）按上述流程用150 g黄铜矿粉末可制得48 g （铁红），则该黄铜矿中含的质量分数是___________________________（假设各步反应均完全进行且过程中无额外物质损耗）。 答案以及解析 1.答案：A 解析：A（√）劳动英雄模范碑由石材制成，其主要成分为二氧化硅、硅酸盐等，属于无机非金属材料。 2.答案：B 解析：氮气与氧气在高温条件下生成NO，但NO无法与发生化学反应，B错误。 3.答案：C 解析：A.反应①为二氧化硫和硫化氢反应生成和水，该反应的化学方程式为：，故A正确；B.反应②为，其中氧化产物为亚硫酸根离子和还原产物为硫离子，则二者物质的量之比为1：2，故B正确；C.二氧化硫的漂白是暂时性的，加热后颜色可恢复，氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性，其漂白作用是永久的，故C错误；D.已知一个分子中含有8个S—S键，则分子中含S—S键的数目为，故D正确；故选：C。 4.答案：C 解析：A（√）根据转化过程图示可知，反应Ⅰ为，是氧化剂，是氧化产物，则氧化性：。B（√）根据转化过程图示可知，反应过程中有H—H非极性键的断裂和非极性键的形成。C（×）总反应为，有水生成，则反应一段时间后溶液的酸性减弱。D（√）反应Ⅱ为，N由+4价降为0价，转化2 mol 时，反应转移8 mol电子，故反应Ⅱ每转化46 g（1 mol） ，转移4 mol电子。 5.答案：C 解析： B（√）“萃取”操作需要用到分液漏斗和烧杯，用于分离混合溶液。 6.答案：A 解析：与容易反应生成，反应方程式为，浓KI溶液中较大，促使上述平衡正向移动，使得碘在浓KI溶液中的溶解能力大于在中的溶解能力，A正确；次氯酸钠溶液有强氧化性，可以漂白pH试纸，不能用pH试纸测定其pH，B错误；过量，与反应生成难溶物AgCl、AgI，没有发生沉淀的转化，无法比较AgCl、AgI溶解度的大小，C错误；氯气溶于水，一部分氯气发生反应：均有氧化性，都能氧化Ⅱ生成，都可以使淀粉-KI溶液变蓝，此现象不能说明氯气有剩余，不能说明氯气与水的反应存在限度，D错误。 7.答案：B 解析：A（√）二氧化氮会与水反应生成硝酸和一氧化氮，所以二氧化氮的排放会形成酸雨。C（√）D（√）由题图可知，上述循环中消耗大气中的、臭氧和自由基，生成OH自由基，所以BrCl的排放会造成臭氧含量减小，大气中OH自由基的浓度升高。 8.答案：C 解析：为了制取纯净的氮化钙，按气流方向，装置的连接顺序是甲→丁→乙→丁→丙，A错误；未说明气体所处的温度与压强，不能根据标准状况下气体摩尔体积计算，B错误；装置丙的作用是液封，防止外界空气进入干扰实验，C正确；浓硫酸为液体，不能盛放在U形管中，可用装有浓硫酸的洗气瓶替代，D错误。 9.答案：D 解析：实验过程中，应先对进行验纯再加热石英管，防止氢气不纯导致实验失败，A正确；在空气中易自燃，遇水会剧烈反应，实验开始时，排尽装置中的空气是为了防止自燃和水解，B正确；电负性：，中H为-1价，具有还原性，可与氢氧化钠溶液发生归中反应，化学方程式为，C正确；装置Ⅲ的目的是使汽化，使得汽化后的与氢气在石英管中反应，不可使用冷水浴，D错误。 10.答案：BD 解析：易被氧化，为了排除空气中氧气的干扰，在滴加浓硫酸之前，三颈烧瓶中需要通入以排尽装置内的空气，A正确；X中生成的二氧化硫通入Y中和溶液反应，被氧化成，和反应生成沉淀，B错误；和浓硫酸反应生成，S元素化合价未发生变化，浓硫酸不体现氧化性，该过程体现了浓硫酸的难挥发性和酸性，C正确；若将换成氨水，和氨水反应得到亚硫酸铵，亚硫酸铵可以和氯化钡反应生成白色沉淀，D错误。 11.答案：D 解析：A.溶于水，NO不溶于水，脱除率高于NO的原因可能是在水中的溶解度大于NO，故A正确； B.根据题意，NO与在碱性环境下的反应为，故B正确； C.随着脱除反应的进行，吸收剂溶液碱性变弱，溶液中降低，根据水的离子积，可知增加，故C正确； D.根据反应、，设模拟烟气中NO的物质的量为2mol，则为3mol；脱除率100%，则的物质的量为3mol，80min时NO的脱除率为40%，则的物质的量为2×0.4=0.8mol，生成的总的Cl-的物质的量为=3.2mol，，故D错误； 故选D。 12.答案：（1） （2）①分液漏斗 ②有白色沉淀生成；生成气体中混有HCl气体 ③；（或） 解析：（1）二氧化硅与碳高温反应生成硅和一氧化碳，化学方程式：，故答案为：。 （2）①依据仪器形状可知a为：分液漏斗，故答案为：分液漏斗； ②盐酸易挥发，制备的二氧化碳中混有氯化氢，氯化氢与硝酸银反应生成氯化银沉淀，所以看到现象为有白色沉淀生成，故答案为：有白色沉淀生成；生成气体中混有HCl气体； ③酸与碳酸钙反应生成二氧化碳和水，盐酸易挥发，制备的二氧化碳中含有氯化氢，为防止对实验产生干扰，应用碳酸氢钠除去氯化氢，所以X溶液为溶液，二氧化碳与硅酸钠溶液反应，二氧化碳少量反应生成硅酸和碳酸钠和水，方程式：，二氧化碳过量反应生成硅酸和碳酸氢钠，方程式：。故答案为：；（或）。 13.答案：（1）AB （2） （3）263 （4）2：1；氧气 解析：（1）A.根据反应Ⅰ和反应Ⅱ可知是催化剂，不需要按照方程式投料，故A错误；B.②中反应在水中进行，不能有，正确的为，故B错误；C.反应①中Cl元素化合价有变化、反应②中Cl、N元素化合价有变化、反应③中N元素化合价有变化，均为氧化还原反应，故C正确；故答案为：AB； （2）反应①中Cl元素化合价变化，离子方程式，故答案为：； （3）“有效氯”是指一定质量的这种消毒剂与多少质量的氯气的氧化能力相当，、，则有，其数值可以用此时氯气的质量对消毒剂质量的百分比来表示，有效氯为，故答案为：263； （4）反应Ⅰ：阶段，参加反应的和的物质的量之比为2：1；反应Ⅱ中由，Cl元素被还原，故中O元素化合价升高生成氧气，即氧化产物为氧气，故答案为：2：1；氧气。 14.答案：（1） （2）1：2；B→C→D→E→C （3）①； ② ③引起重金属离子污染 （4）73.6% 解析：（1）实验室用浓盐酸与二氧化锰在加热条件下发生反应制备氯气，反应的方程式为，故答案为：； （2）和混合反应生成单质硫和水，反应方程式为：，所以为使和恰好完全转化为硫，二者体积（标准状况）比应为1：2；为检验某尾气中是否含有、、CO三种气体，则按照先检验，后除去，再检验，除去，最后用CuO在加热条件下检验CO，又A中品红溶液检验，B中酸性高锰酸钾除去，C中澄清石灰水检验，D中碱石灰除去，E中CO与CuO在加热条件下生成铜和，最后再通入C中澄清石灰水检验有生成，所以连接顺序为A→B→C→D→E→C；故答案为：1：2；B→C→D→E→C； （3）①由题意可知，与浓盐酸反应生成、与，反应方程式为：；PbO与次氯酸钠溶液反应，PbO为还原剂生成，次氯酸根为氧化剂生成氯离子，离子方程式为：，故答案为：；； ②在溶液中被氧化成，氯气被还原成氯化钠，根据得失电子守恒和原子守恒，反应的化学方程式为：；故答案为：； ③铅为重金属元素，会引起重金属污染，所以具有强氧化性，可与浓盐酸反应制取氯气，生成会引起重金属离子污染，故答案为：引起重金属离子污染； （4）根据Fe元素守恒可得：，所以该黄铜矿中含的质量分数=，故答案为：73.6% 学科网（北京）股份有限公司 $